Australischer Physiker biegt Licht mit Gravitation und verbessert Fernerkundung

Nun kann das einfache, drei Fuß lange Gerät und könnte mehrere neue Anwendungen für Kartierungs-, Überwachungs- und Navigationssysteme eröffnen. Wie funktioniert das Gerät?

Das ät ist ziemlich klein und ragt nicht mehr als drei Fuß (einen Meter) hoch. Es besteht aus zwei Spulen aus faseroptischem Kabel, die, wenn sie ausgerollt werden, über sechs Meilen (10 km) lang wären.

Das Gerät funktioniert, indem es die Zeitverzögerung zwischen zwei Lichtstrahlen vergleicht, die durch die spiralförmigen Spulen des Glasfaserkabels hinein und wieder heraus reisen. Die Zeitverzögerungen sind sehr gering und betragen oft nur wenige Pikosekunden.

Diese Datenpunkte sind jedoch skalierbar

Diese Datenpunkte sind jedoch skalierbar und helfen, die Störung des Laserlichts durch die Schwerkraft aufzuzeichnen.

„Winzige Schwankungen der Schwerkraft können kritische Veränderungen unter oder um uns herum offenbaren, änden bis hin zu Magmabildungen unter Vulkanen, die auf zukünftige Eruptionen hindeuten könnten“, erklärte der Forscher in einer Pressemitteilung.

„Unsere Forschung deutet darauf hin, dass lichtbasierte Sensoriktechnologien eines Tages eine neue Möglichkeit bieten könnten, diese Veränderungen mit sehr hoher Präzision zu erkennen und zu überwachen.“ Neue Anwendungen, neue Perspektiven Die Gravitationsmessung wird bereits im Bergbau, in der Verteidigung und in den Geowissenschaften eingesetzt, da sie hilft, unter die Oberfläche zu „sehen“, indem sie Unterschiede in der Dichte, Mineralien, Wasser und Tunneln unter der Erde nachweist.

Die meisten dieser Sensoren basieren auf

Die meisten dieser Sensoren basieren auf mechanischen Systemen, die Vibrationen und Bewegungen erkennen, was ihren Einsatz auf beweglichen Plattformen wie U-Booten und Flugzeugen einschränkt.

Lichtbasierte Detektoren können diese Einschränkungen jedoch überwinden und bei gleichzeitig geringem Platzbedarf eine verbesserte Empfindlichkeit und Stabilität bieten. Li merkte an, dass sein Gerät unter kontrollierten Laborbedingungen funktionierte, was bei der Kalibrierung hilfreich war.

Seine Arbeit steckt noch in den Kinderschuhen, kann aber genutzt werden, um die Wechselwirkungen zwischen Licht und Gravitationsfeldern weiter zu erforschen. Der Forscher räumt ein, dass noch viel mehr Arbeit nötig ist, um die Quellen der Fluktuationen in den vom Gerät erfassten Zeitverzögerungssignalen zu identifizieren.

Technik, Energie und Einsatz

Während in diese Richtung gearbeitet wird, stellt das Gerät auch einige grundlegende Annahmen der Physik in Frage. Im Jahr 1905 postulierte Einstein, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum konstant und unabhängig ist.

„Unsere experimentellen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Photonen mit dem Gravitationsfeld der Erde auf Arten interagieren können, die beeinflussen könnten, wie Licht übertragen wird, was eine neue Perspektive auf diese langjährige Annahme bietet“, sagte Li in einer Pressemitteilung. Die Forschungsergebnisse wurden in Scientific Reports veröffentlicht.